Korrosionsarten: Folgen von Korrosion und Präventionsmöglichkeiten

Korrosion ist reine Chemie: Bei Rost zum Beispiel gehen Metallatome eine chemische Verbindung mit Sauerstoff ein. Die dadurch auf der Metalloberfläche entstehenden braunen Stellen können die Sicherheit des Materials beeinträchtigen. Aber nicht nur Eisen oder Stahl können betroffen sein. Korrosionsschutz macht also auf jeden Fall Sinn. Welche Korrosionsarten es gibt, wohin Korrosion führen kann und und wie Sie Oxidationen dieser Art bei Werkstoffen in Zukunft vermeiden, erklären wir Ihnen in diesem Artikel.

Alles auf einen Blick:

• Korrodieren beispielsweise Bauwerke, dann kann das gefährlich werden.
• Korrosionen können einen erheblichen finanziellen Schaden bedeuten.
• Die häufigsten Formen sind die Flächen- sowie die Feuchtkorrosion.
• Durch vorbeugende Maßnahmen können Korrosionsschäden vermieden werden.

Definition

Der Begriff Korrosion kommt aus dem Lateinischen und bedeutet „zernagen“. Durch diese Zersetzung auf chemischer Basis wird die Oberfläche von Metall geschwächt, verändert sowohl ihr Aussehen als auch die Eigenschaften. Die Metalloberfläche verliert nicht nur an Glanz, sondern auch an Festigkeit. Durch die Korrosion von metallischen Werkstoffen wie Eisen, allgemein als Rost bekannt, entstehen immer wieder hohe Schäden.

Warum korrodiert etwas?

Chemische Reaktionen mit den Komponenten Sauerstoff und Wasser und damit Wind und Wetter bilden gerade in der Bauindustrie und speziell bei den Werkstoffen Eisen beziehungsweise Stahl den Hauptgrund für Korrosion. Der Prozess wird als Oxidation bezeichnet. Rost ist dabei das Ergebnis einer Oxidations-Reaktion.

Sogenannte nichtrostende Stähle brauchen einen Chromanteil von mind. 12%. Vor allem Chrom-Nickel-Stähle weisen einen sehr guten Korrosionsschutz auf. Aber nicht nur metallische Werkstoffe, auch Beton oder Kalk und sogar Bitumen können korrodieren, die Reaktion ist hier nur chemischer Natur. 

Manchmal, so wie bei Kupfer-Zink-Legierungen, ist die Korrosionsbeständigkeit sehr hoch. Das sogenannte Messing rostet zwar nicht, kann aber trotzdem Patina bilden. Die Oxidschicht bei Aluminium oder Kupfer schützt das Metall sogar vor Wasser und anderen Einwirkungen und wird oft gezielt hervorgerufen. Indem Oberflächen verzinkt werden, ist es unter anderem möglich, Stahl mit Zinkpatina zu schützen. Auch Aluminium ist dem chemischen Prozess und damit der Oxidation weniger ausgesetzt als Eisen und eignet sich daher ebenfalls gut für Arbeiten im Außenbereich.

Übrigens: Auch in Umgebungen, in denen es keinen Sauerstoff gibt, beispielsweise in vollständig mit Wasser angefüllten Rohrleitungen, kann das Material korrodieren. Schuld daran sind bestimmte Bakterien. Man spricht bei dieser Reaktion von anaerober Biokorrosion.

Wenn Sie sich für das „biologische Rosten“ interessieren, finden Sie hier weitere Informationen.

Welche Arten von Korrosionen gibt es?

Es gibt zahlreiche verschiedene Arten, wobei der Begriff Korrosion sowohl die gleichmäßige Flächenkorrosion bei Bauteilen als auch die selektive Korrosion, bei der nur Teile der Oberfläche geschädigt werden, umfasst.

Die in Wissenschaft und Technologie üblichen Bedeutungen und Definitionen aller Korrosionsarten finden Sie auch in der DIN EN ISO 8044.

• Flächenkorrosion: Eine Flächenkorrosion bedeutet, dass die gesamte Oberfläche des jeweiligen Materials gleichmäßig beschädigt wird. Neben einer optischen Beeinträchtigung lassen bei einer Flächenkorrosion vor allem Oberflächeneigenschaften des betroffenen Materials stark nach.

• Feuchtkorrosion: Die Feuchtkorrosion ist eine der häufigsten Korrosionsarten. Sie entsteht, wenn Feuchtigkeit und Luft auf die Oberfläche einwirken. Vor allem bei Brücken, aber auch bei anderen baulichen Einrichtungen aus Metall kann dies zur echten Gefahr werden.

• Trockene Korrosion: Durch sehr hohe Temperaturen können sich auf der Oberfläche von Stahl sogenannte Eisenoxide bilden. Diese Form wird auch als „Hochtemperaturkorrosion“ bezeichnet.

• Lochfraßkorrosion: Bei der Lochfraßkorrosion, auch Lochkorrosion oder Nadelstichkorrosion genannt, handelt es sich um kleine, rund aussehende „Anfressungen“ im Metall. Obwohl der Begriff eher harmlos wirkt, wird der Werkstoff bei der Lochfraßkorrosion schnell zerstört.

• Muldenkorrosion: Die Muldenkorrosion ist eine Sonderform der Flächenkorrosion, bei der die Oberfläche des jeweiligen Materials durch die chemische Reaktion unterschiedlich stark zerstört wird.

• Kontaktkorrosion: Zu einer Kontaktkorrosion kommt es beim Zusammenspiel verschiedener Metalle mit einem elektrolytischen Leiter, vor allem Wasser, wobei der weniger edle Werkstoff korrodiert. Fachleute empfehlen, beim Verwenden unterschiedlicher Metalle immer elektrisch isolierende Zwischenschichten einzubauen.
  
  Sie wollen unterschiedliche Metalle miteinander verwenden – fragen Sie einen Fachmann um Rat.

• Spaltkorrosion: Diese Korrosionsart tritt vor allem bei Spalten, wie sie zum Beispiel bei Schweißnähten entstehen, auf. Aber auch bei Überlappungen oder aufgesetzten Stegen.

• Spannungsrisskorrosion: Bei der Spannungsrisskorrosion kommt es zu einer Rissbildung im Werkstoff. Da keine sichtbaren Korrosionsprodukte auftreten, wird sie oft erst zu spät bemerkt. Hier müssen immer Zugspannung (beispielsweise bei Schrauben), ein empfindlicher Werkstoff (Messing, Edelstahl rostfrei) und ein korrosives Medium zusammenwirken.

• Schwingungsrisskorrosion: Wird die Korrosion durch eine Schwingung oder eine Drehbewegung ausgelöst, spricht man von der Schwingungsrisskorrosion.

• Interkristalline Korrosion: Die interkristalline Korrosion kommt bei hochlegiertem Stahl vor und wird auch Kornzerfall genannt. Obwohl nur ein kleiner Teil vom Werkstoff betroffen ist, kann es zu starken Beeinträchtigungen kommen.

Folgen und Schutz

Korrosionen können unterschiedliche Folgen haben, je nachdem, in welchem Bereich sie auftreten. Vor allem bei wichtigen Bauteilen, zum Beispiel bei Brücken, ist allerdings der Schutz gefährdet. Hinzu kommt, dass die finanziellen Schäden erheblich sein können.

Welche Folgen kann Korrosion haben?

Ein Bauwerk, das bereits Schaden genommen hat, muss entweder zum Teil erneuert oder sogar komplett ersetzt werden. Die korrosive Umgebung muss verändert werden, um weitere Schäden in Zukunft zu vermeiden. Dadurch werden Ressourcen verschwendet, die durch eine exakte Planung oder entsprechenden Korrosionsschutz nicht benötigt worden wären. Oft ist die korrosive Umgebung nicht zu ändern, in der Regel müssen Werkstoffe, Konstruktion und vorbeugender Korrosionsschutz optimiert werden.

Korrosion kann jedoch weitaus schwerwiegendere Folgen haben, und zwar dann, wenn aufgrund von Sicherheitsmängeln beim Metall Menschenleben auf dem Spiel stehen.

Was hilft bei Korrosion?

Ist es bereits zu einer Korrosion gekommen, sollten Sie schnell reagieren, um den Schaden zu beheben.

Sie haben folgende Möglichkeiten:

• Tauschen Sie die beschädigten Teile – schon allein aus Sicherheitsgründen – umgehend aus. Nur so können Sie vermeiden, dass großer Schaden entstehen kann.

• Achten Sie frühzeitig darauf, ob erste Spuren von Rost oder anderen Korrosionsprodukten zu sehen sind. Wenn ja, reagieren Sie schnell und bearbeiten Sie die Stelle(n) entsprechend.

• Wenn Sie feststellen, dass der Schutz nicht mehr gewährleistet werden kann und die Chemie das Ruder in die Hand nimmt, dann beauftragen Sie einen Profi, damit dieser den Schaden fachgerecht bearbeiten kann.

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Wie funktioniert Korrosionsschutz?

Wenn möglich, verwenden Sie von vornherein Metalle, die nicht so leicht korrodieren. Dazu gehören zum Beispiel Aluminium und Edelstahl. Aber auch bei jedem anderen Metall ist ein Korrosionsschutz möglich. Um die Umgebung dauerhaft sauber und trocken zu halten, gibt es im Fachhandel Oberflächentrockenmittel. Allgemein eine gute Möglichkeit, um Material vor Feuchtigkeit und Luft und damit vor Rost zu schützen, ist auch das Anbringen einer Beschichtung mit Fett oder Farbe. 

Bei der Verlegung von unterirdischen Rohren, die häufig mit Wasser in Verbindung kommen, kann es sich lohnen, eine sogenannte Opferanode einzubauen. Bei dieser Methode opfert sich das unedlere Metall sozusagen um das edlere zu schützen.  

Fazit

Korrosionen können zu erheblichen Problemen in Sachen Sicherheit führen und im schlimmsten Fall sogar Menschenleben gefährden. Deshalb ist es wichtig, anfällige Bauteile entsprechend zu schützen und vorzubeugen. Dies gelingt unter anderem durch die Verwendung entsprechender Materialien oder durch das Auftragen einer Schutzschicht.